DE1194488B - Voltage control loop - Google Patents
Voltage control loopInfo
- Publication number
- DE1194488B DE1194488B DEB63813A DEB0063813A DE1194488B DE 1194488 B DE1194488 B DE 1194488B DE B63813 A DEB63813 A DE B63813A DE B0063813 A DEB0063813 A DE B0063813A DE 1194488 B DE1194488 B DE 1194488B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- winding
- circuit
- bridge circuit
- voltage control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/14—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices
- G05F1/16—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices
- G05F1/20—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices semiconductor devices only
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/14—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices
- G05F1/22—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices combined with separate magnetic control devices having a controllable degree of saturation
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
iTH"5kiTH "5k
DEUTSCHES Mi9Wi· PATENTAMT Int. Cl.:GERMAN Mi9Wi PATENT OFFICE Int. Cl .:
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
H 02 jH 02 j
G05fG05f
Deutsche Kl.: 21c-67/63German class: 21c-67/63
Nummer: 1194488Number: 1194488
Aktenzeichen: B 63813 VIII b/21 cFile number: B 63813 VIII b / 21 c
Anmeldetag: 28. August 1961 Filing date: August 28, 1961
Auslegetag: 10. Juni 1965Opening day: June 10, 1965
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungsregelkreis zur Regelung der Ausgangsspannung einer Wechselstromquelle, z. B. eines statischen Wechselrichters oder eines umlaufenden Wechselstromerzeugers. The invention relates to a voltage control circuit for regulating the output voltage of a AC power source, e.g. B. a static inverter or a rotating alternator.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Spannungsregelkreis zu schaffen, der einen hohen Wirkungsgrad aufweist, gedrungen in seiner Bauweise und besonders für eine Verwendung in Verbindung mit einem statischen Wechselrichter geeignet ist. Der Regelkreis soll mit einer geringen Abwandlung auch für die Regelung der Ausgangsspannung eines Wechselstromerzeugers mit permanentem Magneten verwendet werden können. Dabei ist davon auszugehen, daß es bekannt ist, Wechselspannungen mit Hilfe einer transformatorischen Anordnung zu regeln und zu steuern, indem der Stromdurchgang durch Sekundärwicklungen von Transformatoren oder Drosselspulen verwendet wird.The object of the invention is to provide a voltage control loop that has a high Has efficiency, compact in its construction and especially for use in conjunction with a static inverter is suitable. The control loop should be modified slightly also for regulating the output voltage of an alternator with permanent magnet can be used. It can be assumed that AC voltages are known with the help of a transformer arrangement to regulate and control by the passage of current used by secondary windings of transformers or reactors.
Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe gelöst durch eine lineare Drosselspule, die an die Quelle angeschlossen ist, zwei gesteuerte Gleichrichter, über die der Stromfluß durch die lineare Drosselspule verstellbar ist, einen Transduktor, der die Gleichrichter steuert, sowie eine Spannungsvergleichsschaltung, über die in Abhängigkeit von Spannungsänderungen der Quelle der Transduktor aussteuerbar ist.According to the invention, the object is achieved by a linear choke coil, which is attached to the The source is connected to two controlled rectifiers, through which the current flow through the linear Adjustable inductor, a transducer that controls the rectifier, and a voltage comparison circuit, via which the transductor can be controlled as a function of voltage changes in the source is.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen einiger Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei sich auch weitere Eigenschaften und Vorteile ergeben.Further details of the invention are based on the drawings of some exemplary embodiments described, with additional properties and advantages.
F i g. 1 ist ein Blockschaltbild eines Regelkreises; Fig. 2 ist ein Schema des gesamten Regelkreises;F i g. 1 is a block diagram of a control loop; Fig. 2 is a schematic of the overall control loop;
Fig. 3 zeigt ein Diagramm einer Spannungsquelle als Funktion der Zeit zur Darstellung des Betriebes des Regelkreises;3 shows a diagram of a voltage source as a function of time to represent the operation of the control loop;
Fig. 4 ist ein Reaktanzdiagramm zur Beschreibung der Wirkungsweise des Regelkreises;Fig. 4 is a reactance diagram for describing the operation of the control loop;
F i g. 5, 6 und 7 zeigen Abwandlungen der Stellbrückenschaltung mit zugehörigem Stromkreis gegenüber derjenigen in F i g. 2;F i g. 5, 6 and 7 show modifications of the setting bridge circuit with the associated circuit of those in FIG. 2;
Fig. 8 und 9 sind Abwandlungen der Stellbrückenschaltung mit veränderter Induktanz gegenüber Fig. 2 zur Verwendung in einem Wechsel-Stromerzeuger mit permanentem Magneten.Figs. 8 and 9 are modifications of the bridge circuit with changed inductance compared to FIG. 2 for use in an alternating current generator with permanent magnet.
Der Spannungsregelkreis 10 der Erfindung wird allgemein an Hand der in dem Blockschaltbild der Fig. 1 bezeichneten Elemente beschrieben. Der Stromkreis besteht aus einem Transformator T, der an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist, einer Stellbrückenschaltung PB, einer linearen Drossel-Spannungsregelkreis The voltage control loop 10 of the invention is generally described with reference to the elements identified in the block diagram of FIG. The circuit consists of a transformer T connected to an alternating current source, a setting bridge circuit PB, a linear throttle voltage control circuit
Anmelder:Applicant:
Borg-Warner Corporation, Chicago, JIl.Borg-Warner Corporation, Chicago, JIl.
(V. St. A.)(V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,Dr.-Ing. H. Negendank, patent attorney,
Hamburg 36, Neuer Wall 41Hamburg 36, Neuer Wall 41
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Jay R. Borden, La Canada, Calif. (V. St. A.)Jay R. Borden, La Canada, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. ν. Amerika vom 29. August 1960 (52 675)V. St. ν. America of August 29, 1960 (52 675)
spule LR, die zwischen den Transformator T und die Stellbrückenschaltung PB geschaltet ist, einem Transduktor M, einer Meßbrückenschaltung RB, einem ersten Verbindungsbrückenstromkreis B1 zur Verbindung des Transduktors M mit der Stellbrückenschaltung PB und einem zweiten Verbindungsbrückenstromkreis B2 zur Verbindung der Stellbrückenschaltung PB mit der Meßbrückenschaltung RB. Der Stromkreis umfaßt ferner einen Gleichstromvormagnetisierungskreis D, der so angeschlossen ist, daß er den Betrieb des Transduktors M steuert.coil LR, which is connected between the transformer T and the setting bridge circuit PB , a transducer M, a measuring bridge circuit RB, a first connecting bridge circuit B 1 for connecting the transducer M to the setting bridge circuit PB and a second connecting bridge circuit B 2 for connecting the setting bridge circuit PB with the Measuring bridge circuit RB. The circuit also includes a DC bias circuit D connected to control the operation of the transductor M.
Die Fig. 2 zeigt einen Transformator T mit einer Primärwicklung 11, einem Kern 12 aus magnetischem Material und Sekundärwicklungen 13, 14, 15. Die Primärwicklung 11 ist an die Wechselstromanschlußklemmen angeschlossen, die Sekundärwicklung 13 ist an die Stellbrückenschaltung PB, die Sekundärwicklung 14 an die Verbindungsbrückenschaltung B1 und die Sekundärwicklung 15 an die Meßbrückenschaltung RB angeschlossen.Fig. 2 shows a transformer T with a primary winding 11, a core 12 made of magnetic material and secondary windings 13, 14, 15. The primary winding 11 is connected to the AC connection terminals, the secondary winding 13 is connected to the bridge circuit PB, the secondary winding 14 to the Connecting bridge circuit B 1 and the secondary winding 15 are connected to the measuring bridge circuit RB .
Die lineare Drosselspule LR umfaßt eine Wicklung 16 und einen Kern 17 aus magnetischem Material. Die lineare Drosselspule ist in Reihenschaltung über die Sekundärwicklung 13 mit der Stellbrückenschaltung PB verbunden.The linear choke coil LR comprises a winding 16 and a core 17 made of magnetic material. The linear choke coil is connected in series via the secondary winding 13 to the setting bridge circuit PB.
Die Stellbrückenschaltung PB besteht aus zwei Siliziumdioden 20 und 21 und zwei gesteuerten Gleichrichtern 22 und 23, die an die Arme einer bekannten Brückenschaltung angeschlossen sind. Zwei Anschlußklemmen der Brückenschaltung sind überThe setting bridge circuit PB consists of two silicon diodes 20 and 21 and two controlled rectifiers 22 and 23 which are connected to the arms of a known bridge circuit. Two terminals of the bridge circuit are over
509 579/372509 579/372
die lineare Drosselspule LA mit der Sekundärwicklung 13 des Transformators T verbunden, und die anderen Anschlußklemmen sind an eine nicht näher bezeichnete Gleichstromleitung angeschlossen. Jeder der gesteuerten Gleichrichter 22 und 23 ist mit einem Gitter 22 g bzw. 23 g versehen, die mit dem Verbindungsbrückenstromkreis B1 verbunden sind. Die gesteuerten Gleichrichter weisen außerdem Kathoden 22 c und 23 c auf, die an einem gemeinsamen Verbindungspunkt 25 miteinander verbunden sind, der ebenfalls an den Verbindungsbrückenstromkreis B1 angeschlossen ist.the linear choke coil LA is connected to the secondary winding 13 of the transformer T , and the other terminals are connected to an unspecified direct current line. Each of the controlled rectifiers 22 and 23 is provided with a grid 22 g and 23 g, respectively, which are connected to the connecting bridge circuit B 1. The controlled rectifiers also have cathodes 22 c and 23 c which are connected to one another at a common connection point 25 which is also connected to the connecting bridge circuit B 1 .
Der Transduktor M umfaßt eine Steuerwicklung 30, eine Vormagnetisierungswicklung 31, Arbeitswicklungen 32 und 33 sowie einen sättigungsfähigen Kern 34. Die Steuerwicklung 30 ist gleichfalls ein Element des Verbindungsbrückenstromkreises B2, die Arbeitswicklungen 32 und 33 sind Elemente des Verbindungsbrückenstromkreises B1, und die Vormagnetisierungswicklung 31 ist ein Element des Gleichstromvormagnetisierungskreises D. The transducer M comprises a control winding 30, a bias winding 31, working windings 32 and 33 and a saturable core 34. The control winding 30 is also an element of the connecting bridge circuit B 2 , the working windings 32 and 33 are elements of the connecting bridge circuit B 1 , and the bias winding 31 is an element of the DC bias circuit D.
Der Verbindungsbrückenstromkreis B1 besteht aus vier Siliziumdioden 35, 36, 37 und 38, ohmschen Widerständen 39 und 40 sowie den Arbeitswicklungen 32 und 33 des Transduktor M. Die Diode 35 besitzt eine Anode 35 α und eine Kathode 35 c, und die Dioden 36, 37 und 38 weisen je eine in gleicher Weise bezeichnete Anode und Kathode auf. Die Sekundärwicklung 14 des Transformators T ist an eine Verbindungsstelle 41 zwischen den Arbeitswicklungen 32 und 33 und an eine Verbindungsstelle 42 zwischen der Anode 35 c und der Kathode 36 c angeschlossen. Das Gitter 22 g des gesteuerten Gleichrichters 22 ist an eine Verbindungsstelle 43 zwischen der Kathode 35 c und einem Ende des ohmschen Widerstandes 39 angeschlossen. Das Gitter 23 g ist mit einer Verbindungsstelle 44 zwischen der Kathode 37 c und einem Ende des ohmschen Widerstandes 40 verbunden. Die Widerstände 39 und 40 sind an eine Verbindungsstelle 45 der Anoden 36 a und 38 a und eine Verbindung 25 der Stellbrückenschaltung PB angeschlossen. Die Arbeitswicklung 32 ist zwischen den Verbindungen 41 und 44 in Reihenschaltung mit der Diode 37 angeordnet, und die Wicklung 33 ist zwischen den Verbindungen 41 und 45 in Reihenschaltung mit der Diode 38 angeordnet.The connecting bridge circuit B 1 consists of four silicon diodes 35, 36, 37 and 38, ohmic resistors 39 and 40 and the working windings 32 and 33 of the transducer M. The diode 35 has an anode 35 α and a cathode 35 c, and the diodes 36, 37 and 38 each have an anode and cathode labeled in the same way. The secondary winding 14 of the transformer T is connected to a connection point 41 between the working windings 32 and 33 and to a connection point 42 between the anode 35c and the cathode 36c. The grid 22 g of the controlled rectifier 22 is connected to a connection point 43 between the cathode 35 c and one end of the ohmic resistor 39. The grid 23 g is connected to a connection point 44 between the cathode 37 c and one end of the ohmic resistor 40. The resistors 39 and 40 are connected to a junction 45 of the anodes 36 a and 38 a and a connection 25 of the setting bridge circuit PB . The working winding 32 is arranged between the connections 41 and 44 in series with the diode 37, and the winding 33 is arranged between the connections 41 and 45 in series with the diode 38.
Die Meßbrückenschaltung RB besteht aus vier Siliziumdioden 50, 51, 52 und 53, wobei sich in jedem Arm der Brücke eine Diode befindet. Die Eingangsanschlußklemmen der Meßbrückenschaltung RB sind mit der Sekundärwicklung 15 und die Ausgangsanschlußklemmen über einen veränderbaren ohmschen Widerstand 54 mit dem Verbindungsbrückenstromkreis B2 verbunden.The measuring bridge circuit RB consists of four silicon diodes 50, 51, 52 and 53, with one diode in each arm of the bridge. The input terminals of the measuring bridge circuit RB are connected to the secondary winding 15 and the output terminals are connected to the connecting bridge circuit B 2 via a variable ohmic resistor 54.
Der Verbindungsbrückenstromkreis B2 besteht aus einer Siliziumdiode 60, zwei Zener-Dioden 61 und 62, ohmschen Widerständen 63, 64 und 65 sowie der Steuerwicklung 30 des Transduktor M. Die Diode 60 weist eine Anode 60 a und eine Kathode 60 c auf, und die Zener-Dioden 61 und 62 weisen jeweils eine in gleicher Weise bezeichnete Anode und Kathode auf. Die Steuerwicklung 30 des Transduktors M ist in Parallelschaltung mit dem Widerstand 63, der Kathode 60 c und mit einer Verbindungsstelle 66 zwischen der Kathode 62 c und einem Ende des Widerstandes 64 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 64 ist mit der Kathode 61c und über den veränderbaren ohmschen Widerstand 54 mit der Ausgangsklemme der Meßbrückenschaltung RB verbunden. Die Anode 62 a ist an das eine Ende des Widerstandes 65 und an die Meßbrückenschaltung RB angeschlossen. Das andere Ende des Wider-Standes 65 ist an eine Verbindungsstelle 67 zwischen den Anoden 60 a und 61a angeschlossen.The connecting bridge circuit B 2 consists of a silicon diode 60, two Zener diodes 61 and 62, ohmic resistors 63, 64 and 65 and the control winding 30 of the transducer M. The diode 60 has an anode 60 a and a cathode 60 c, and the Zener diodes 61 and 62 each have an anode and cathode identified in the same way. The control winding 30 of the transducer M is connected in parallel with the resistor 63, the cathode 60 c and with a connection point 66 between the cathode 62 c and one end of the resistor 64. The other end of the resistor 64 is connected to the cathode 61c and via the variable ohmic resistor 54 to the output terminal of the measuring bridge circuit RB . The anode 62 a is connected to one end of the resistor 65 and to the measuring bridge circuit RB . The other end of the resistor 65 is connected to a junction 67 between the anodes 60 a and 61 a.
Der Gleichstromvormagnetisierungskreis D umfaßt zwei Zener-Dioden 70 und 71, einen veränderbaren ohmschen Widerstand 72, einen ohmschen Wider-The direct current bias circuit D comprises two Zener diodes 70 and 71, a variable ohmic resistor 72, an ohmic resistor
ίο stand 73 und die Vormagnetisierungswicklung 31 des Transduktors M. Die Zener-Dioden 70 und 71 sind in Reihenschaltung und zusammen in Parallelschaltung mit der Reihenkombination der Vormagnetisierungswicklung 31 und des veränderbaren Wider-Standes 72 verbunden. Die parallele Kombination ist in Reihenschaltung mit dem Widerstand 73 an die Anschlußklemmen einer Gleichstromquelle von 28 Volt angeschlossen.ίο stood 73 and the bias winding 31 of the transductor M. The Zener diodes 70 and 71 are connected in series and together in parallel with the series combination of the bias winding 31 and the variable resistor 72. The parallel combination is connected in series with resistor 73 to the terminals of a 28 volt DC power source.
Im Betrieb bewirkt der Stromkreis 10 eine Regelung der Ausgangsspannung der Wechselstromquelle, indem er zeitabhängig eine größere oder kleinere Induktanz auf die Wechselstromanschlußklemmen überträgt. Es wird angenommen, daß der Wechselstromausgang kapazitiv ist, so daß die Regelung durch eine wirksame Abstimmung des Wechselstromausganges mittels einer veränderlichen Induktanz durchgeführt werden kann. Die Vorrichtung, durch die diese Regelung erzielt wird, wird im folgenden beschrieben.In operation, the circuit 10 controls the output voltage of the alternating current source, by having a larger or smaller inductance on the AC connection terminals depending on the time transmits. It is assumed that the AC output is capacitive, so the regulation through effective tuning of the alternating current output by means of a variable inductance can be carried out. The device by which this control is achieved is described below described.
Die veränderliche Induktanz zur Regelung der Wechselstromausgangsspannung wird durch die lineare Drosselspule LR vorgesehen, welche an die Sekundärwicklung 13 des Transformators T angeschlossen ist. Die lineare Drosselspule LR ist nur dann wirksam, wenn durch die Wicklung 16 ein Strom fließt, und die Größe dieses Stromes wird durch die Stellbrücke PB geregelt. Der Strom fließt während eines Teiles jeder Halbwelle durch die Wicklung 16, wenn einer der gesteuerten Gleichrichter 22 oder 23 in den Leitzustand geschaltet wird. Das Signal zum Zünden der Gleichrichter 22 oder 23 wird von dem Verbindungsbrückenstromkreis B1 empfangen. Die Spannung zur Aufrechterhaltung der Gleichrichter 22 und 23 im Leitzustand, nachdem sie einmal gezündet worden sind, wird durch die Gleichstromquelle von 28 Volt vorgesehen. Die auf die Wechselstromquelle geschaltete induktive Reaktanz ist eine unmittelbare Funktion der Zeit während jeder Halbwelle, in welcher Strom durch die lineare Drosselspule LR hindurchströmt.The variable inductance for regulating the AC output voltage is provided by the linear choke coil LR , which is connected to the secondary winding 13 of the transformer T. The linear choke coil LR is only effective when a current flows through the winding 16, and the magnitude of this current is regulated by the setting bridge PB . The current flows through the winding 16 during part of each half-cycle when one of the controlled rectifiers 22 or 23 is switched to the conductive state. The signal to fire the rectifier 22 or 23 is received by the connecting bridge circuit B 1 . The voltage to maintain the rectifiers 22 and 23 in the conductive state after they have been fired is provided by the 28 volt direct current source. The inductive reactance switched to the AC power source is a direct function of the time during each half-cycle in which current flows through the linear inductor LR .
Die Zündsignale für die gesteuerten Gleichrichter 22 und 23, die von dem Verbindungsbrückenstromkreis B1 erhalten werden, werden durch den Transduktor M gesteuert. Der Transduktor M wiederum wird durch den Gleichstromvormagnetisierungskreis D und durch die Meßbrückenschaltung RB gesteuert, was im folgenden beschrieben wird.The ignition signals for the controlled rectifiers 22 and 23, which are obtained from the connecting bridge circuit B 1 , are controlled by the transducer M. The transducer M in turn is controlled by the direct current bias circuit D and by the measuring bridge circuit RB , which is described below.
Während einer Halbwelle verursacht die an der Sekundärwicklung 14 erzeugte Spannung einen Fluß des Stromes durch die Wicklung 32, die Diode 37, den Widerstand 40 und die Diode 36 zurück zur Wicklung 14. Die Größe des Stromfiusses ist verhältnismäßig gering, bis der Kern 34 des Transduktors M den Sättigungszustand erreicht. Der Punkt, an welchem der Kern 34 den Sättigungszustand erreicht, wird durch den Gleichstromvormagnetisierungskreis D und die Meßbrückenschaltung RB bestimmt. Wenn der Kern 34 gesättigt ist, dann steigt die GrößeDuring a half-wave, the voltage generated on the secondary winding 14 causes the current to flow through the winding 32, the diode 37, the resistor 40 and the diode 36 back to the winding 14. The magnitude of the current flow is relatively small until the core 34 of the transductor M reaches the saturation state. The point at which core 34 reaches saturation is determined by DC bias circuit D and measuring bridge circuit RB . When the core 34 is saturated, then the size increases
5 65 6
des Stromes erheblich an, und die an dem Wider- Wenn die Wechselstromausgangsspannung ihrenof the current increases considerably, and that at the resistor If the AC output voltage is their
stand 40 entwickelte Spannung wird infolge des IR- Sollwert überschreitet, dann treibt die von der Meß-Abfalls auf das Gitter 23 g übertragen und schaltet brückenschaltung bezogene Spannung den Transden Gleichrichter 23 in den Leitzustand. Dann fließt duktor M zu einem früheren Zeitpunkt in den Sättifür den verbleibenden Teil der Halbwelle ein Strom 5 gungszustand, wodurch einer der gesteuerten Gleichdurch die Wicklung 16 der linearen Drosselspule LR richter 22 oder 23 veranlaßt wird zu zünden, und und den gesteuerten Gleichrichter 23. wodurch eine größere induktive Reaktanz in denThe voltage developed at 40 is exceeded as a result of the IR setpoint value, then the voltage transmitted by the measurement drop to the grid 23 g and switches the voltage related to the bridge circuit to the transden rectifier 23 in the conductive state. Then duktor M flows at an earlier point in time in the saturation for the remaining part of the half-wave a current 5 supply state, whereby one of the controlled DC through the winding 16 of the linear inductor LR rectifier 22 or 23 is caused to ignite, and and the controlled rectifier 23 a greater inductive reactance in the
Während der anderen Halbwelle verursacht die Stromkreis geschaltet wird. Wenn umgekehrt die
von der Sekundärwicklung 14 übertragene Spannung Wechselspannung der Leitung unter den gewünschten
einen Stromfluß durch die Diode 35, den Widerstand io Betriebswert absinkt, dann verzögert die von der
39, die Diode 38 und die Wicklung 33 zurück zur Meßbrückenschaltung RB bezogene Spannung den
Sekundärwicklung 14. Auch hier ist wieder die Größe Zeitpunkt, zu welchem der Transduktor M in den
des Stromes verhältnismäßig gering, bis der Kern 34 Sättigungszustand übergeht, und vermindert demzuseinen
Sättigungszustand erreicht. Wenn dieser ein- folge die Größe der induktiven Reaktanz an den
tritt, steigt der Strom erheblich an, und der IR-Abf all 15 Wechselstromanschlußklemmen.
an dem Widerstand 39 schaltet den gesteuerten Es wird jetzt auf die F i g. 4 Bezug genommen, inDuring the other half-wave the circuit is switched. If, conversely, the voltage transmitted by the secondary winding 14, alternating voltage of the line, drops below the desired current flow through the diode 35, the resistance io operating value, then the voltage drawn from the 39, the diode 38 and the winding 33 back to the measuring bridge circuit RB delays the secondary winding 14. Here, too, the size of the point in time is again at which the transducer M is relatively small in that of the current, until the core 34 passes over the state of saturation, and accordingly, in a reduced manner, reaches its state of saturation. If this follows the magnitude of the inductive reactance, the current rises considerably, and the IR drop 15 AC connection terminals.
at the resistor 39 switches the controlled It is now on the FIG. 4 referred to in
Gleichrichter 22 in den Leitzustand. Dann fließt welcher ein Diagramm dargestellt ist, das die Verwährend des verbleibenden Teils der Halbwelle änderung der induktiven Reaktanz XL in Abhängigwieder ein Strom durch die Spule 16 und den ge- keit von Veränderungen der Ausgangsspannung steuerten Gleichrichter 22. 20 zeigt, die in den Stromkreis eingeführt oder aus ihmRectifier 22 in the conductive state. A diagram then flows which shows the change in inductive reactance X L during the remaining part of the half-wave as a function of a current through the coil 16 and the rectifier 22, which is controlled by changes in the output voltage and which is fed into the circuit introduced or out of it
In der Fig. 3 ist eine Hälfte einer Wechselspan- entfernt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform
nungswelle in gestrichelten Linien und die an der fällt die induktive Reaktanz auf einen gewissen Minlinearen
Drosselspule LR erscheinende Spannung in destwertX/, ab, wenn die Wechselspannung um 2%
einer ausgezogenen Linie dargestellt. Die Spannung oder mehr über ihren Sollwert hinaus ansteigt. Wenn
an der Spule 16 ist vernachlässigbar, bis einer der 25 die Ausgangsspannung um 2% oder mehr unter
Gleichrichter 22 oder 23 in den Leitzustand geschal- ihren Sollwert absinkt, dann steigt die induktive
tet ist. Wenn einer der Gleichrichter zündet, dann Reaktanz auf einen Wert von 10 XL an.
steigt jedoch die Spannung längs der mit L bezeich- Die F i g. 5 zeigt eine Abwandlung eines Teiles desIn Fig. 3, one half of an alternating chip is removed. In a preferred embodiment, the voltage wave in dashed lines and where the inductive reactance drops to a certain minlinear choke coil LR appearing voltage in destwertX /, when the alternating voltage is shown by 2% of a solid line. The voltage rises above its set point or more. If it is negligible at the coil 16 until one of the 25 the output voltage drops by 2% or more under the rectifier 22 or 23 switched to the conductive state, its setpoint value, then the inductive tet is increased. If one of the rectifiers fires, then reactance to a value of 10 X L.
however, the voltage increases along the line denoted by L. 5 shows a modification of part of FIG
neten Linie plötzlich an. Der Wert der Spannung Schemas nach der Fig. 2, in welcher die Stellsteigt
auf den Wert der punktierten Linie an und fällt 30 brückenschaltung PB nicht mehr an die Gleichstromdann
mit der abfallenden Spannung in der Leitung. leitung angeschlossen ist, sondern die Ausgangs-Die
LinieL der Spannungswelle der Fig. 3 ist auf klemmen unmittelbar miteinander verbunden sind,
der Zeitachse verschiebbar, wobei die Lage durch Der Strom zum Betrieb der gesteuerten Gleichrichter
den Transduktor M bestimmt wird. Der Zustand der 22 und 23 wird von der Wechselstromleitung beSättigung
des Transduktors M wird durch den 35 zogen und durch die Dioden 20 und 21 gleich-
GleichstromvormagnetisierungskreisD und die Meß- gerichtet. Der abgewandelte Stromkreis der Fig. 5
brückenschaltung RB gesteuert. Die Vormagnetisie- zur Regelung der Ausgangsspannung arbeitet in derrungswicklung
31 beaufschlagt normalerweise den selben Weise wie der Stromkreis der Fig. 2.
Transduktor M stromsperrend, und die durch die In der F i g. 6 ist eine weitere Abwandlung desline suddenly appeared. The value of the voltage scheme according to Fig. 2, in which the control rises to the value of the dotted line and falls 30 bridge circuit PB no longer to the direct current then with the falling voltage in the line. line is connected, but the output, the line L 3 is the voltage waveform of FIG. interconnected to clamp directly, sliding the time axis, the position is determined by the power for operation of said controlled rectifier to transducer M. The state of FIGS. 22 and 23 is determined by the alternating current line. Saturation of the transductor M is drawn through the 35 and directed by the diodes 20 and 21 direct current bias circuit D and the measuring circuit. The modified circuit of FIG. 5 bridge circuit RB controlled. The bias for regulating the output voltage works in the winding 31 normally applied in the same way as the circuit of FIG. 2.
Transductor M current blocking, and the through the In the F i g. 6 is a further modification of the
Vormagnetisierungswicklung 31 erzeugte Vormagne- 40 Schaltschemas nach der F i g. 2 gezeigt, bei welcher tisierung muß von den auf die Wicklungen 30 und 32 die lineare Drosselspule LR zwischen der Stelloder 30 und 33 übertragenen Signalen überwunden brückenschaltung PB und der Gleichstromleitung werden. Die Spannung zur Steuerung der Vormagne- angeschlossen ist. Die Stellbrückenschaltung PB ist tisierungswicklung 31 wird von der Gleichstrom- unmittelbar mit der Sekundärwicklung 13 verbunden, quelle von 28 Volt bezogen und durch die Zener- 45 Der Strom fließt nur in einer Richtung durch die Dioden 70 und 71 auf einen gewissen stabilen Wert Wicklung 16 der linearen Reaktanzspule Li?, aber reguliert. Die Spannung an der Spule 31 wird mittels der Strom wird in derselben Weise, wie es bereits des mit ihr in Reihenschaltung verbundenen ver- beschrieben ist, durch die Gleichrichter 22 und 23 änderbaren Widerstandes 72 eingestellt. gesteuert.Pre-magnetization winding 31 generated pre-magnet 40 circuit diagrams according to FIG. 2 shows, at which tization must be overcome by the signals transmitted to the windings 30 and 32 of the linear choke coil LR between the control or 30 and 33 bridge circuit PB and the direct current line. The voltage for controlling the pre-magnet is connected. The setting bridge circuit PB is tization winding 31 is directly connected to the secondary winding 13 by the direct current source of 28 volts and through the Zener 45 The current flows only in one direction through the diodes 70 and 71 to a certain stable value winding 16 of the linear reactance coil Li ?, but regulated. The voltage at the coil 31 is set by means of the current is set in the same way as the resistor 72 connected to it in series with the rectifier 22 and 23, which can be changed. controlled.
Die MeßbrückenschaltungRB ist mit der Sekun- 50 Die Fig. 7 zeigt eine weitere Abwandlung, bei därwicklung 15 des Transformators T verbunden und welcher an Stelle der Wicklung 13 eine Sekundärliefert eine vollweggleichgerichtete Ausgangsspan- wicklung 113 mit zentraler Zapfstelle eingesetzt ist nung, die der Wechselstromeingangsspannung un- und die Dioden 20 und 21 in Fortfall kommen. Die mittelbar proportional ist. lineare Drosselspule Li? ist zwischen den gesteuertenThe measuring bridge circuit RB is connected to the secondary voltage 50 The FIG. 7 shows a further modification, connected with the winding 15 of the transformer T and which supplies a fully rectified output voltage winding 113 with a central tap instead of the winding 13, which supplies the alternating current input voltage un- and the diodes 20 and 21 cease to exist. Which is indirectly proportional. linear choke coil li? is between the controlled
Diese gleichgerichtete Spannung wird über den 55 Gleichrichtern 22 und 23 und der Gleichstromleiveränderbaren Widerstand 54 auf die Verbindungs- tung angeschlossen. Die Gleichrichter 22 und 23 brückenschaltung B2 übertragen. Die pulsierende zünden bei abwechselnden Halbwellen, und ihre Gleichspannung wird über den Teil der Brücken- Leitfähigkeit wird, wie bereits beschrieben, gesteuert, schaltung B2 übertragen, der die Zener-Dioden 61 Der Spannungsregelstromkreis nach der F i g. 2This rectified voltage is connected to the connection via the rectifiers 22 and 23 and the variable direct current resistor 54. The rectifiers 22 and 23 transfer bridge circuit B 2. The pulsating ignite with alternating half-waves, and their DC voltage is, as already described, controlled via the part of the bridge conductivity, transmitted to circuit B 2 , which the Zener diodes 61 The voltage control circuit according to FIG. 2
und 62 enthält. Wenn die Spannung den durch die 60 kann in einfacher Weise so abgewandelt werden, Dioden 62 und 61 hergestellten Wert überschreitet, daß er die Ausgangsspannung eines umlaufenden fließt stets ein Strom durch die Diode 60 und die Wechselstromerzeugers regelt, indem eine leichte Steuerwicklung 30, welche den Kern 34 dem Sätti- Veränderung an dem Stromkreis vorgenommen und gungszustand zuführt. Das Ausmaß, in welchem der an Stelle der linearen Drosselspule LR eine Rückdurch die Steuerwicklung 30 fließende Strom den 65 wicklung BW eingesetzt wird.and 62 contains. If the voltage exceeds the value produced by the diodes 62 and 61, which can be easily modified so that it exceeds the output voltage of a circulating current, a current always flows through the diode 60 and the alternator is regulated by a light control winding 30, which controls the Core 34 made the saturation change in the circuit and supplying state. The extent to which the current flowing back through the control winding 30 in place of the linear choke coil LR is used in the 65 winding BW .
Kern 34 sättigt, hängt daher von dem Ausmaß ab, in In der Fi g. 8 ist eine solche Abwandlung gezeigt,Core 34 saturates, therefore, depends on the extent in FIG. 8 such a modification is shown,
welchem die Leitungsspannung den Sollwert über- bei welcher an Stelle der linearen Drosselspule LR oder unterschreitet. eine Diode 80 und eine Wicklung 81 verwendet wer-at which the line voltage exceeds or falls below the setpoint value in place of the linear choke coil LR. a diode 80 and a winding 81 are used
den. Statt des Kernes 17 der linearen Drosselspule LR kommt ein Eisenmantel 82 zum Einsatz. Die gesteuerten Gleichrichter 22 und 23 werden gezündet, und die Diode 80 kommt ebenfalls zum Einsatz, um sicherzustellen, daß die Gleichrichter abgeschaltet (abgesperrt) sind.the. Instead of the core 17 of the linear choke coil LR , an iron jacket 82 is used. The controlled rectifiers 22 and 23 are fired and the diode 80 is also used to ensure that the rectifiers are switched off (locked).
Die Fig. 9 zeigt eine Abwandlung des in der Fig. 8 gezeigten Stromkreises unter Verwendung einer Sekundärwicklung 113 mit zentraler Zapfstelle, ähnlich derjenigen, die in der F i g. 7 gezeigt ist. Die gesteuerten Gleichrichter 22 und 23 zünden bei wahlweisen Halbwellen, wie es bereits beschrieben ist.Fig. 9 shows a modification of the circuit shown in Fig. 8 using a secondary winding 113 with a central tap, similar to that shown in FIG. 7 is shown. the Controlled rectifiers 22 and 23 fire at optional half-waves, as has already been described.
Die Art der Regelung unter Verwendung der Steuerung in Form einer Rückwicklung unterscheidet sich etwas von derjenigen, die bei der Verwendung einer linearen Drosselspule beschrieben wurde. Der durch die Rückwicklung 81 fließende Strom regelt die Größe des in dem Stator des umlaufenden Wechselstromerzeugers vorhandenen Flusses und regelt dadurch die Größe der von dem umlaufenden Wechselstromerzeuger erzeugten Spannung.The type of regulation using the control in the form of a reverse winding is different somewhat different from what has been described using a linear inductor. Of the The current flowing through the reverse winding 81 regulates the magnitude of the current in the stator of the circulating Alternator existing flow and thereby regulates the size of the circulating Alternators generated voltage.
Es ist ein verbesserter Spannungsregelkreis beschrieben worden, der entweder bei statischen Wechselrichtern oder umlaufenden Wechselstromerzeugern verwendet werden kann. In jeder Anlage wird die Wechselstromausgangsspannung zeitabhängig durch einen Transduktor geregelt, welcher wiederum auf Veränderungen in der Wechselstromausgangsspannung anspricht. Der Transduktor steuert die Leitfähigkeit von zwei gesteuerten Gleichrichtern, die wiederum den durch die magnetische Induktionsvorrichtung LR fließenden Strom steuern. Der Strom durch die Induktionsvorrichtung wird während jeder Halbwelle der Wechselspannungswelle durch die gesteuerten Gleichrichter an- und abgeschaltet. Die Größe der erzeugten induktiven Reaktanz ist daher eine unmittelbare Funktion des Bruchteiles der Zeit, in welcher Strom durch die Induktionsvorrichtung fließt.An improved voltage control loop has been described that can be used with either static inverters or rotating alternating current generators. In every system, the alternating current output voltage is regulated in a time-dependent manner by a transducer, which in turn responds to changes in the alternating current output voltage. The transducer controls the conductivity of two controlled rectifiers, which in turn control the current flowing through the magnetic induction device LR. The current through the induction device is switched on and off by the controlled rectifier during each half cycle of the alternating voltage wave. The amount of inductive reactance produced is therefore a direct function of the fraction of the time that current flows through the induction device.
Claims (6)
Deutsche Patentschriften Nr. 636 088, 661025,Considered publications:
German patent specifications No. 636 088, 661025,
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US52675A US3223922A (en) | 1960-08-29 | 1960-08-29 | Voltage regulator circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1194488B true DE1194488B (en) | 1965-06-10 |
Family
ID=21979180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEB63813A Pending DE1194488B (en) | 1960-08-29 | 1961-08-28 | Voltage control loop |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3223922A (en) |
| DE (1) | DE1194488B (en) |
| GB (1) | GB980186A (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1074002A (en) * | 1964-05-13 | 1967-06-28 | Lucas Industries Ltd | Battery charging systems |
| US3348129A (en) * | 1964-06-19 | 1967-10-17 | Westinghouse Electric Corp | Apparatus for producing phaseshiftable pulses |
| US3374423A (en) * | 1965-05-03 | 1968-03-19 | Gen Electric | Scr power supply regulator triggered by magnetic amplifiers |
| SE321028B (en) * | 1965-06-29 | 1970-02-23 | Asea Ab | |
| CH461620A (en) * | 1965-09-09 | 1968-08-31 | Asea Ab | Circuit arrangement in a converter for receiving and amplifying signals generated by a control unit and converting them into control pulses for the control circuit of an electric valve |
| JPS5029131B1 (en) * | 1970-06-25 | 1975-09-20 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE636088C (en) * | 1934-11-04 | 1936-10-02 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Arrangement for generating asymmetrical alternating currents |
| DE661025C (en) * | 1932-03-24 | 1938-06-09 | Aeg | Device for the automatic generation of a repeated, gradual increase and decrease of the current strength with consumers fed by an alternating current source |
| DE961272C (en) * | 1943-11-17 | 1957-04-04 | Aeg | Device for achieving an alternating voltage that is at least approximately constant, independent of fluctuations in an alternating voltage |
| DE1060972B (en) * | 1953-12-18 | 1959-07-09 | Siemens Ag | Device for regulating an alternating voltage or an alternating current |
| DE1079730B (en) * | 1957-08-02 | 1960-04-14 | Siemens Ag | Switching and control choke with at least two windings |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1775190A (en) * | 1923-06-04 | 1930-09-09 | Carbenay Fernand | Listening apparatus for radiotelephony |
| US2590319A (en) * | 1950-02-09 | 1952-03-25 | Varo Mfg Co Inc | Electric translating system |
| US2791740A (en) * | 1953-10-20 | 1957-05-07 | Ward Leonard Electric Co | Voltage regulator |
| US3128440A (en) * | 1959-05-28 | 1964-04-07 | Ariel R Davis | Electrical apparatus for controlling current and voltage |
| US3010062A (en) * | 1960-01-27 | 1961-11-21 | Crane Co | Converter circuit |
-
1960
- 1960-08-29 US US52675A patent/US3223922A/en not_active Expired - Lifetime
-
1961
- 1961-08-22 GB GB30282/61A patent/GB980186A/en not_active Expired
- 1961-08-28 DE DEB63813A patent/DE1194488B/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE661025C (en) * | 1932-03-24 | 1938-06-09 | Aeg | Device for the automatic generation of a repeated, gradual increase and decrease of the current strength with consumers fed by an alternating current source |
| DE636088C (en) * | 1934-11-04 | 1936-10-02 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Arrangement for generating asymmetrical alternating currents |
| DE961272C (en) * | 1943-11-17 | 1957-04-04 | Aeg | Device for achieving an alternating voltage that is at least approximately constant, independent of fluctuations in an alternating voltage |
| DE1060972B (en) * | 1953-12-18 | 1959-07-09 | Siemens Ag | Device for regulating an alternating voltage or an alternating current |
| DE1079730B (en) * | 1957-08-02 | 1960-04-14 | Siemens Ag | Switching and control choke with at least two windings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US3223922A (en) | 1965-12-14 |
| GB980186A (en) | 1965-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2716272A1 (en) | CURRENT MEASUREMENT CIRCUIT FOR INDUCTIVE LOAD | |
| DE1239768B (en) | Self-controlled inverter with transistors | |
| DE1263909B (en) | Inverter circuit for alternating current consumers that work temporarily as a generator | |
| DE1194488B (en) | Voltage control loop | |
| DE1903508A1 (en) | Current-voltage regulator, especially power supply unit | |
| DE3419792C2 (en) | ||
| DE1903061C3 (en) | Circuit arrangement for regulating the speed of a universal motor | |
| DE1813540A1 (en) | Pulse generator, especially for a power supply | |
| DE1488135A1 (en) | Symmetrical arrangement for locking and unlocking | |
| DE2316944C3 (en) | Circuit arrangement for generating a regulated DC output voltage | |
| AT231576B (en) | Arrangement for regulating the armature voltage of a constantly excited small direct current shunt motor with the aid of transistors | |
| DE3023404A1 (en) | MAGNETIC AMPLIFIER | |
| DE2526684A1 (en) | CONTROL DEVICE FOR A CONVERTER | |
| DE740260C (en) | Device for regulating rectifiers | |
| DE975298C (en) | Reverse solenoid amplifier | |
| DE659119C (en) | Method for regulating the direct voltage of a mercury vapor rectifier working with grid-controlled discharge paths | |
| DE885881C (en) | Device for static grid control of power converters | |
| DE977029C (en) | Battery charger for two-stage charging | |
| AT225298B (en) | Control arrangement for load compensation in the case of several electrical devices, in particular rectifier devices, which feed a common consumer and are regulated to a constant output voltage | |
| DE1463763C3 (en) | Three-phase AC voltage regulation arrangement | |
| DE604650C (en) | Device for reducing the control times of generators | |
| DE2215302C3 (en) | Circuit arrangement for amplifying and separating direct and alternating currents or voltages | |
| AT212442B (en) | Control unit for a magnetic amplifier with self-excitation | |
| DE1588036A1 (en) | Control device for electrical parallel operation of two generators | |
| CH331666A (en) | Arrangement for minimum excitation limitation control for alternators |